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电子信息技术在教学的运用

2019/10/28 阅读:

近年来,我国的各大高职院校纷纷开设计算机专业近年来,我国的各大高职院校纷纷开设计算机专业,皆在为了培养高素质、应用型的计算机专业人才。然而,由于受到多方面因素的影响,使得高职计算机教学的效果不尽人意,学生的学习兴趣不高,教师采用的教学方法单一是计算机教学中普遍存在的现象。为了有效解决这一问题,高职院校应当在计算机教学中,对先进的电子信息技术进行应用,从而提高教学效率和质量。

1电子信息技术在高职计算机教学中应用的重要意义

高职计算机教学涵盖内容较多,如编程教学、应用软件教学等,由于计算机课程内容具备抽象性强、理解难度大的特点,所以若采用传统讲授式的教学模式,势必会降低学生的学习效率,使学生感觉计算机知识与技能学习枯燥无味,久而久之丧失学习兴趣。而在高职计算机教学中应用电子信息技术,能够转变这一教学现状,提高课堂教学效果。其应用意义具体体现在以下方面:1.1丰富教学手段。在计算机教学中,教师可利用模拟软件、多媒体技术、通信技术等电子信息技术,创新计算机教学手段,打破原有讲授式、灌输式教学模式的禁锢,为学生提供观看演示、实践操作、交流互动的平台,调动起学生学习的积极性。1.2化解教学难点。在计算机教学中,教师可利用电子信息技术动态化、形象化展示抽象的计算机知识,降低难点知识的理解难度,帮助学生掌握技术原理和应用方法,提高学生学习效率。1.2发展学生创造力。高职计算机课程是重视学生创造力发展的课程,教师将电子信息技术应用到计算机教学中,能够激发学生在图片处理、编程练习、软件制作中的创造性,活跃学生计算机思维,为学生提供施展才能的平台。

2高职计算机教学现状

2.1学生的兴趣不高。与其他的学科相比,计算机的教学过程较为枯燥,特别是理论基础知识的教学,由此使得学生的学习兴趣不高,教学效果差强人意。虽然大部分学生都对上机操作感兴趣,但这个兴趣却并不等同于对计算机知识的学习兴趣。2.2教学方法单一。教师在讲授计算机理论时,一般都是以灌输的方式进行教学,这种教学方法很难使学生将所学的内容真正消化,无法达到预期的教学效果。2.3未能达到学以致用的目标。高职学生毕业后步入工作岗位时,发现学校所学的计算机知识与自己的工作实际情况严重脱节,未能实现学以致用的目标,虽然在校期间学习了大量的计算机知识,但真正能够用到工作中的却非常有限,致使无法胜任岗位工作。

3高职计算机教学中电子信息技术的具体应用

网络时代到来的今天,计算机的重要性随之凸显,各行各业对计算机专业技术人才的需求呈现出不断增长的态势。在这一背景下,我国各大高职院校纷纷开设计算机专业,皆在为了培养高素质、应用型的计算机人才。然而,通过对一些高职院校的计算机教学进行调查后发现,整体的教学效果并不理想。为改善高职计算机教学的现状,学校可以对电子信息技术进行应用。下面重点对虚拟现实技术和云计算技术在计算机教学中的应用进行论述。3.1虚拟现实技术的应用。虚拟现实技术简称VR,归属于电子信息技术的范畴。VR具有沉浸性、交互性、构想性、自主性以及多感知性等特征,在教育教学领域中的应用优势极为明显。3.1.1VR在计算机教学中的应用优势。在高职计算机教学中,VR技术的应用优势主要体现在如下几个方面:(1)通过VR技术的合理应用,能够在较短的时间内完成虚拟化实验平台的构建,该平台可为学生提供如下资源:实物展示、流程模拟以及设备操作等等。虽然平台本身为虚拟化,但学生却能够在平台上进行各种操作,其体验与真实环境基本相同。而虚拟化的实验平台不需要投入大量的资金购置硬件设备,并且操作过程也不会造成任何损耗,不存在养护维修费用,平台一经搭建能够反复使用,由此可使高职计算机实践教学条件得到进一步改善。(2)在高职计算机教学中,有一些危险性较高的实验内容,由于受到现实条件的限制,如场地、设备、天气等,导致此类实验的开展较为困难,不利于学生对相关操作技能的掌握。通过VR技术的应用,能够使这一问题得到有效解决,利用VR技术构建虚拟环境,学生便可在虚拟的环境中进行实践操作,从而对整个过程有一个感性的认知,因为环境是虚拟出来的,所以并不存在任何风险,安全系数较高。如,在构建4G网络的实训任务中,学生可通过VR技术进入虚拟的基站场景当中,了解其中各个设备的功能和作用,并对设备的操作方法加以熟悉,进而掌握基站的建设流程。同时,学生还能对虚拟基站中的设备进行随意操控,这是VR技术独有的优势,有利于培养学生的创新能力。(3)在传统的计算机教学中,实验内容一般都是以图片、实物等形式进行呈现,内容的立体感不强,不利于学生理解和掌握。而通过VR技术的应用,可通过3D模型,对实验内容进行全方位多视角呈现,从而使学生仿若置身于真实的环境当中,由此能够使学生加深对知识的理解,计算机实践教学效果自然会随之提升。3.1.2VR技术在计算机系统维护中的应用。(1)高职院校为使培养出来的计算机专业人才具备过硬的技术水平,开设了一门实践性较强的课程,即计算机组装与维护。通过该课程,不仅能够锻炼学生的操作技能,还可以使学生了解计算机硬件设备的理论基础知识,掌握计算机硬件设备的组装与系统维护方法。部分高职院校在该课程的教学中采用的是实物展示为主,视频播放为辅,让学生进行分组实验的教学方法。在实际教学中发现,这种教学方法存在一定的不足之处,主要体现在如下几个方面:教师在课堂上对实物进行展示的过程中,受到视角的限制,学生很难对计算机中所有的硬件设备进行全面认知;计算机的拆装实验以小组的形式开展,有的组员无法动手操作,只能观看实验过程,教学效果并不理想。不仅如此,由于资金有限,学校购置的计算机硬件多为报废产品,无法满足软件运行的需要,频繁的拆装机操作,不可避免地会造成计算机硬件损耗,并且进行系统安装时,还要完成必要的操作,如硬盘分区、磁盘格式化等等,如果学生操作不当,很容易使计算机系统损坏。通过VR技术的应用,则可使上述问题得到有效解决。(2)教师在对计算机硬件相关知识进行教学时,可应用VR技术搭建虚拟实验平台,借助该平台中的硬件展示模块,向学生呈现所有的硬件设备。由于该模块采用的是360°全景技术,所以能够全方位、多角度对硬件进行展示,使观看视角的限制问题得以解决。以硬件组成为例,通过互联网下载计算机硬件的图像资料,利用3DSMAX软件对硬件进行3D建模,再借助相关工具创设人机交互式场景,将各种元素带入到场景当中,如硬件设备的3D模型、文字说明、动画等等,以网页的形式进行呈现,由此学生便可在虚拟试验平台上,对计算机系统硬件的资讯进行了解,如,查看某个硬件的型号、参数等,利用鼠标可调整硬件的角度,从而达到全方位观察的目的。(3)学生可在VR平台中,通过虚拟装机模块完成计算机的拆装机操作。该模块的设计完全与硬件设备的组装流程相同,利用软件的模拟仿真功能,实现虚拟环境下的计算机硬件动态拆装。学生在虚拟实验平台上进行计算机装机操作时,各个步骤均有相应的提示和反馈,从而能够判断操作的对错。如,安装计算机硬件中的内存条时,学生必须将内存条准确插入到主板的卡槽内,才能进行下一步操作,如果插入的不正确,平台会发出提示。在虚拟实验平台中进行计算机硬件装机操作时,能使学生产生出身临其境的感觉,当计算机装好后,学生还可在平台上,对系统进行调试,这样不但能解决学校实验设备不足的问题,还能避免频繁拆装引起的设备损耗,学生在动手的过程中,加深了对硬件的理解,对整个组装过程更加熟悉。(4)计算机的软件安装同样能够在VR平台上完成,具体做法是在本地计算机上模拟出多台相互独立的虚拟机,这些虚拟机在运行时并不会受到主机的干扰和影响,虚拟机的使用与真机无任何差别,学生能够在虚拟机上进行如下操作:设置BIOS、对磁盘进行分区、安装操作系统、安装应用软件等等。在虚拟机上进行各种操作,不会对计算机造成破坏。3.1.3VR技术在组网中的应用。计算机技术的发展离不开通信网络的支撑,正因如此,高职院校在计算机专业中增设一门移动通信课程,该课程对于学生计算机应用能力的提升具有一定的促进作用。但是,移动通信的理论知识具有较强的抽象性,其中涵盖的内容既多且杂,因课时有限,学生动手操作的机会较少,加之教师采用的教学方法比较单一,致使该课程的教学效果不尽人意。在该课程中,组网是较为重要的实训项目之一,要求学生了解网络构建的基本流程,能够动手完成4G网络的构建,并且还应当能够对组网中的一些问题进行有效解决。然而,受到实训场地、设备等条件的限制,影响了组网实训的开展。为有效解决这一问题,高职院校可对VR技术进行应用,搭建移动通信虚拟实验平台。(1)当移动通信虚拟实验平台搭建完毕后,学生可在平台中,利用课堂上所学的网络设计知识,依托平台提供的LTE站点、天馈线、时钟等,对4G移动通信网络进行构建。学生可在虚拟平台当中进行如下操作:设计网络拓扑结构、对机房内的设备进行部署、连接线缆、安装软件、配置数据、排查故障、测试LTE的相关业务等。VR技术的应用,使实操过程的真实性得以提升,学生不需要担心操作中的安全问题,可以放手去做,即使操作中出现失误,也不会造成任何影响,只要及时改正即可。由此,不但使学生解决实际问题的能力得以提高,还使学生加深了对课堂所学知识的理解,真正达到学以致用的目的。(2)移动通信虚拟实验平台为组网提供多个场景,各个场景分别对应不同的基站建设内容,操作流程则是按照基站的实际建设情况进行设计,具体包括以下内容:机房内硬件设备的安装、网络拓扑结构规划设计、网管配置、数据同步等等。除此之外,在虚拟场景中,还包含网络组建时必要的通信设备,如核心网设备、终端设备等等。学生只需要在平台上按步骤进行操作,就能够了解移动基站从设计到安装直至投入运行的全过程。不仅如此,学生可以与虚拟场景中的设备进行交互,通过功能演示模块,对设备的作用加以了解和掌握,熟悉设备的操作方法和要点。3.2云计算技术在高职计算机教学中的应用。3.2.1云计算在计算机教学中的应用优势。与传统的辅助教学平台相比,云计算辅助教学平台凭借着云计算技术的特点,在诸多方面体现出了传统辅助教学平台无法企及的优势。具体表现为:(1)满足学生学习需求。传统的辅助教学平台只能在课堂上为师生提供教学服务,而云计算辅助教学平台不受地域、场地的限制,使学生在离开课堂后也能够利用借助网络登录到教学平台上,获取所需的学习资源,满足学生个性化的学习需要。(2)数据共享性高。云计算辅助教学平台运用了虚拟技术、云计算技术、互联网技术等,既能够在平台上分享教学资源,又能够让学生分享自己的学习经验,加强生生之间的互动交流,实现学习资源的最大程度共享。(3)信息安全性强。在传统的辅助教学平台中经常面临着网络安全问题,易受到病毒入侵、网络黑客的攻击,导致数据信息受损,影响教学平台的安全运行。而将云计算应用到计算机教学中,能够让拥有专业技术的服务器供应商解决网络安全和数据存储问题,保障云计算辅助教学平台的稳定运行。(4)运行成本低。云计算辅助教学平台的前期投入成本低,可采用租赁方式向供应商租用存储空间,不需要单独够买软件设备,并且在教学平台的后期维护中也可以节省资金投入。3.2.2云计算技术的具体应用。高职计算机教学中,编程语言教学是重点内容,由于编程语言的理论基础知识具有较强的抽象性,常规的教学方法很难达到预期中的效果,不利于学生学习积极性的提高。为了给学生提供更多实践操作的机会,高职院校可在编程语言教学中,应用云计算技术,搭建辅助教学平台。在辅助教学平台的构建中,可以利用OpenStack,这是一个开源的云计算管理平台,其能够为计算机编程语言教学提供如下几类服务:软件服务、平台服务以及基础设施服务。(1)软件服务的应用。该服务平台主要是以软件的方式为计算机编程语言教学提供服务。学生可借助浏览器,对软件服务平台提供的课程特色系统进行使用,完成代码的输入和程序调试等操作。同时,学生还能在软件服务平台上进行如下操作:进制转换、数值计算、语句测试、指针测试等等;软件服务平台还提供在线学习系统,学生可使用该系统学习计算机编程语言方面的知识;教师可应用软件服务平台提供的在线考试系统,对学生的试卷进行批改。此外,软件服务平台还具有资料展示、学习交流等功能,学生可在该平台上,对相关的PPT课件及文档进行浏览,并与教师和其他同学进行交流。学生在对软件服务平台提供的功能进行使用的过程中,不需要对数据进行保存,所以不会出现数据丢失的情况,该平台能够对一些抽象的概念进行形象化展示,从而使学生可以更加直观地对这些概念进行理解。(2)平台服务的应用。平台服务具有以下功能:一是编程环境,包括VS2015Community、C-free和Eclipse等。学生可使用编程环境对计算机程序进行编写,教师可通过编程环境对学生的编程操作进行指导和评价;二是数据库环境,包括SQLServer、Oracle等。学生利用数据库环境能够编写数据库程序及相关语句,教师可通过数据库环境对学生的编程操作进行指导和评价;三是服务器环境,包括IIS和Apache等。学生在平台提供的服务器环境中,能够进行网站构建及运行调试,教师可通过服务器环境对学生进行指导和评价。学生可利用终端设备获取相应服务,无需够买其他软件,并且无需担心数据保存问题。该辅助教学平台支持C、C++、ASP等多种语言编程,满足计算机教学需求;建设了SQLServer数据库和Oracle数据库,可提供专业级大型专业数据库编程;采用了IIS服务器,能够搭建起教学网站,为师生提供网络教学服务;配备了Apache服务器环境,满足Linux操作系统的运行需要,可与Web服务器对接。(3)基础设施服务的应用。基础设施服务包括三个部分:一是基础网络资源,学生可利用终端设备在该平台上获取网络资源进行实际操作,如网络调试、组网等操作;二是基础计算资源,学生可在该平台开发基于硬件的操作系统、调试系统等,并对系统进行模拟运行;三是基础存储资源。学生可在该平台上收集、存储、分类学习资源,满足学生随意调用资源的需求。同时,学生在该平台上获取网络资源,无需购买用于存储网络资源的软硬件设备,并且这些网络资源受到供应商的管理维护,无需担心数据资源丢失和损坏。

4结论

综上所述,高职计算机教学涵盖的内容既多且杂,部分理论基础知识具有较强的抽象性,采用的传统教学方法,很难使学生理解和掌握,从而导致教学效果差强人意。为此,高职院校可将电子信息技术中的VR技术和云计算技术,应用到计算机教学当中,为学生实践操作提供平台,这样不但能够激发学生学习计算机知识和技能的兴趣,而且还能促进教学效率和质量的提升,对于高素质、应用型计算机人才的培养具有重要的现实意义。

参考文献

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[4]杨乘,黎青霞.3D教学视频在《信息技术》课堂中的应用[J].电子技术与软件工程,2019,155(09):84-85.

作者:刘洋

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